Več metod za merjenje hitrosti in smeri vetra
Hitrost vetra se nanaša na razdaljo, ki jo veter preteče v časovni enoti; sila vetra se nanaša na silo vetra, ko piha na predmet. Ni ocen za hitrost vetra, so pa ocene za moč vetra in hitrost vetra je osnova za delitev ocen moči vetra. Na splošno velja, da večja kot je hitrost vetra in višja kot je moč vetra, večja je uničevalna moč vetra.
1. Zakaj bi morali poudarjati merjenje hitrosti in sile vetra?
Moč in hitrost vetra sta pomembna indeksa v meteoroloških raziskavah in sta tudi ključna elementa, na katera smo ljudje pozorni. Ne le, da ima velik vpliv na vsakodnevne dejavnosti ljudi, ampak ima velik pomen tudi za meteorološke raziskave, navigacijo in druga dela, zato je vnaprejšnje merjenje hitrosti in smeri vetra ugodno za nemoten razvoj različnih dejavnosti.
2. Kakšne so metode za merjenje hitrosti in smeri vetra?
Po principu merjenja bomo uvedli naslednje vrste metod: tradicionalno merjenje, mehansko metodo, ultrazvočno metodo in kalorimetrično metodo.
tradicionalno merjenje
1. Merjenje smeri vetra: uporabite vetrovnico
Smer puščice za smer vetra na vetrovnici kaže, v katero smer veter takrat piha. Ko je med vetrovnico in smerjo zračnega toka določen kot, bo zračni tok ustvaril pritisk na rep vetrovnice. Njegova velikost je sorazmerna s projekcijo geometrijske oblike vetrovnice na navpično ravnino smeri zračnega toka. Glava vetrovnice ima majhno privetrno območje, repno krilo pa veliko privetrno območje. Tlak vetra, ki nastane zaradi te razlike v tlaku, povzroči, da se vetrnica vrti okoli navpične osi, dokler ni v stiku z zračnim tokom. vzporedno. Smer vetra je mogoče enostavno opazovati z relativnega položaja med vetrovnico in fiksnim glavnim drogom za kazanje azimuta.
2. Merjenje hitrosti vetra: uporabite anemometer
Na detektorju vetra je pravokotna vetrna tlačna plošča, poleg vetrne tlačne plošče je nameščen okvir v obliki loka, na okvirju pa so dolgi in kratki zobje. Število dolgih in kratkih zob, ki jih dvigne tlačna plošča vetra, kaže na velikost sile vetra in večja kot je sila vetra, višja je hitrost vetra.
mehansko merjenje vetra
Mehansko merjenje vetra, kot je vetrometer, je videti kot mehanska ura in se običajno uporablja za merjenje vetra v jaških. Najprej je treba oceniti hitrost vetra, nato s pomočjo vetromera in štoparice ponastaviti kazalec vetromera in štoparice na ničlo, nato pa vetromer obrniti proti toku vetra in pravokotno na smer vetra. tok. Ko merilnik vetra miruje 30 sekund, vklopite stikalo merilnika vetra in štoparico hkrati, da začnete meritev. Upoštevati je treba, da meritev vetra na istem odseku ne sme biti manj kot 3-krat, meritev vetra pa mora med postopkom meritve vetra potekati gladko. Senzor hitrosti in smeri vetra na primer uporablja tipično mehansko metodo merjenja vetra, ki bolje izkorišča vetrno energijo in podpira razvoj nove tehnologije pridobivanja vetrne energije.
Ultrazvočna velocimetrija
Načelo delovanja ultrazvočnega merjenja vetra je uporaba metode ultrazvočne časovne razlike za merjenje hitrosti in smeri vetra. Zaradi hitrosti širjenja zvoka v zraku se bo prekrival s hitrostjo zračnega toka v smeri vetra. Če ultrazvočni val potuje v isti smeri kot veter, se bo njegova hitrost povečala; nasprotno, če ultrazvočni val potuje v nasprotni smeri od vetra, se bo njegova hitrost upočasnila. Zato lahko pri fiksnih pogojih zaznavanja hitrost ultrazvočnih valov, ki se širijo v zraku, ustreza funkciji hitrosti vetra. Natančno hitrost in smer vetra lahko dobite z izračunom.
metoda merjenja kalorimetričnega principa
Tipičen primer uporabe kalorimetričnega principa za merjenje hitrosti vetra je anemometer. Njegov osnovni princip je, da v tekočino položite tanko kovinsko žico in jo segrejete z električnim tokom, da je njena temperatura višja od temperature tekočine. Zato se hitrost vetra žice imenuje "vroča linija". Ko tekočina teče skozi žico v navpični smeri, bo žici odvzela del toplote in zmanjšala temperaturo žice. V skladu s teorijo izmenjave toplote s prisilno konvekcijo obstaja povezava med toploto Q, ki jo izgubi vroč vod, in hitrostjo tekočine v. Anemometer je instrument, ki lahko meri nizke hitrosti vetra. Sestavljen je iz dveh delov: sonde z vročo kroglico in merilnega instrumenta. Sonda ima steklen balon z nikromirano žično tuljavo in dva termočlena, navita znotraj balona. Hladni spoj termoelementa je pritrjen na drog iz fosforjevega brona, ki je neposredno izpostavljen zračnemu toku. Ko gre določena količina toka skozi grelni obroč, se temperatura steklene balone dvigne. Stopnja povečanja je povezana s hitrostjo vetra in stopnja povečanja je velika, ko je hitrost vetra majhna; drugače je stopnja povečanja majhna. Velikost dviga je prikazana na števcu s pomočjo termočlena. Glede na odčitek električnega števca preverite kalibracijsko krivuljo, da ugotovite hitrost vetra v tistem času.
